Het ontwikkelen van ULDs voor een OVV-netwerk

BACHELOR EINDOPDRACHT

Het ontwikkelen van ULDs voor een OVV-netwerk

Jelle Will S1013688

Platform Onbemande Vrachtvliegtuigen

Universiteit Twente - Industrieel Ontwerpen

16-11-2012

De ontwikkeling en uitwerking van Unit Load Devices voor gebruik in een netwerk van Onbemande

VrachtVliegtuigen

geschreven door:

Jelle Will

S1013688

voor:

Het Platform Onbemande Vrachtvliegtuigen aan de Universiteit Twente

examencommissie:

projectbegeleider en opdrachtgever Dr. J.M.G. Heerkens

projectbegeleider Dr. Ir. H.J.M. Geijselaers

voorzitter

Prof. Dr. Ir. R. Ten Klooster

Universiteit Twente - Construerende Technische Wetenschappen - Industrieel Ontwerpen

16-11-2012

1 Introductie 6

1.1 Voorwoord 6

1.2 Probleemstelling 6

1.3 Doelen van dit project 6

1.4 Samenvatting 7

1.5. Abstract 7

2 Vooronderzoek en analyse 9

2.1 Introductie in het OVV-netwerk en luchttransport 9

2.1.1 Introductie van het OVV-netwerk vanuit het concept van het POV 9

2.1.2 Wat zijn ULDs 10

2.1.3 Wat zijn OVVs 10

2.2 Analyse van het transportnetwerk vanuit de actoren 11

2.2.1 Het OVV-netwerk, de belangen van de actoren in het transportproces 11

2.2.1.1 Verscheper 12

2.2.1.2 Expediteur vertrek 13

2.2.1.3 Grondpersoneel en vliegveld vertrek 13

2.2.1.4 De Luchtvaartmaatschappij 14

2.2.1.5 Grondpersoneel en vliegveld aankomst 15

2.2.1.6 Expediteur aankomst 15

2.2.1.7 Ontvanger 15

2.2.1.8 Reparatiedienst 16

2.2.1.9 Productie van ULDs, apparatuur, systemen en OVVs 16

2.2.1.10 Externe belanghebbende 16

2.2.2 Concurrentiepositie van het OVV-netwerk binnen het globale transport van goederen 17 2.2.2.1 Bepalen van de belangrijkste eigenschappen van het OVV-netwerk 17 2.2.2.2 Belangrijkste karakteristieken OVV-netwerk en de implicaties voor de ULDs 19 2.2.3 Punten van aandacht bij het OVV-netwerk en ULD-verwerkingssysteem 20 2.2.3.1 Relaties tussen kosten, functionaliteit, en het aantal ULDs 20

2.2.3.2 Stapelen van ULDs 21

2.2.3.3 Automatiseringen in het ULD-verwerkingssysteem 21

Stadia van automatisering 22

Integratie met ULDs en de gevolgen voor de mate van automatisering 22

Slave-pallets 22

Menselijke fouten en schade 22

2.2.3.4 Registratie- en trackingsysteem voor alle ULDs 23

2.2.3.5 Veiligheid, diefstal en het afsluiten van ULDs 23

Veiligheidscontroles 24

Diefstal en het beschermen van de ULDs 24

2.2.4 De belangen bij het gebruik van ULDs in OVV 25

2.2.4.1 Veiligheid van ULD transport in OVVs 25

2.2.4.2 Constructie van de romp 25

2.2.4.3 Type laadruim 26

Gesloten laadruim met luchtverversing 26

Gesloten laadruim, zonder regulatie van variabelen 27

Open laadruim dat overdekt kan worden 27

Open laadruim 28

2.2.4.4 Het aanpassen van de capaciteit van OVVs en het gebruik van de ULDs in “normale” vliegtuigen 28

2.2.4.5 Laden van het laadruim 29

2.2.4.6. Het samenvoegen van ladingen voor verschillende locaties in één vliegtuig 30

2.3 Analyse van het gebruik van ULDs en hun rol in het transport van goederen 31

2.3.1 Introductie betreffende de huidige ULDs 31

2.3.1.1 Het gebruik van ULDs 31

2.3.1.2 Bestaande typen ULDs en algemene werking 32

Pallets 32

Containers 33

2.3.1.3 Constructie, materialen, en onderdelen van ULDs 34

Pallets 34

Containers 35

Het gebruik van plastics en composieten in ULDs 36

2.3.2 Functionaliteit van ULDs 36

2.3.2.1 Welke problemen zijn er in het huidige ULD-systeem 36

De omgang met de ULDs 36

De schadegevoeligheid van de ULDs 36

De hoeveelheid van en variatie aan ULDs 37

Het gebrek aan een geïntegreerd systeem 37

2.3.2.2 Taken en functies van de ULDs 37

2.3.3. Punten van aandacht bij het ULD ontwerp 43

2.3.3.1 Het gebruik van dozen bij het transport 43

2.3.3.2 Eigenschappen van de ladingen 44

2.3.3.3 Veiligheid en aanpassingen aan de ULD bij het vervoeren van verschillende typen ladingen 45

2.3.3.4 Dimensionering van de ULD 45

2.3.3.5 Constructief inzetten van de ULDs in het OVV 47

2.4 Systematische weergave de eisen en wensen 48

2.4.1 De lijst met eisen en wensen betreffende de ULD en de ULD-verwerkingssystemen 48

2.4.1.1 Eisen 48

2.4.1.2 Wensen 49

2.4.2 Het koppelen van de eisen en wensen aan de het ontwerp van de ULDs en het OVV-netwerk 50

2.4.2.1 Over de tabellen 50

2.4.2.2 Koppeling tussen de algemene eisen en het ontwerp 51

2.4.2.3 Koppeling tussen de functionele eisen en het ontwerp 52

2.4.2.4 Koppeling tussen de wensen en het ontwerp 54

3 Het ontwikkelen van ideeën en concepten 55

3.1 Oplossingen en ideeën 55

3.2 Bepalen van een ontwerprichting: het opstellen van een scenario 56

Stap 1: Selecteer de doelgroep: 56

1.1 Maken van een keuze voor een doelgroep 56

1.2 Opstellen randvoorwaarden bij doelgroep 56

Stap 2: Omschrijven van het gehele OVV-netwerk 57

2.1 Functionele flowchart opstellen van OVV-netwerk 57

2.2 Hoeveelheid vracht per vliegveld 57

2.3 Controleren en aanvullen van de eisen, en de wensen van de actoren 57 Stap 3: Het maken van ontwerpbeslissingen betreffende de ULDs en het OVV-netwerk 58

3.1 Bepalen types ULD die gebruikt gaan worden 58

3.2 Balans tussen veel goedkope ULDs en weinig dure ULDs 58

3.3 Aanpasbare ULDs voor andere fases 58

3.4 Balans tussen gewicht, schadegevoeligheid, en stijfheid en sterkte 58

3.5 Dimensionering van de ULDs 58

3.6 Automatisering van het OVV-netwerk en het afhandelen van ULDs 59

3.7 ULD registratie- en trackingsysteem 59

3.8 Additionele functionaliteit aan de ULDs 59

3.9 Type laadruim voor het OVV 59

Stap 4: Het genereren van ideeën en nieuwe oplossingen 60

Stap 5: Beoordelen van ideeën en samenstellen van een concept 60

Stap 6: Uitwerken van het concept 60

6.1 Zorg voor intergratie van deeloplossingen 61

6.2 Detaillering van het ontwerp 61

6.3 Materiaalkeuze 61

Stap 7: Toetsing aan programma van eisen en wensen 61

3.3 Het uitwerken van een concept op basis van het stappenplan 62 Uitwerking concept 1: OVV-netwerk voor transport van consumentengoederen vanuit de fabriek 62

Stap 1: Selecteer de doelgroep 62

Stap 2: Omschrijven van het gehele OVV-netwerk 63

Stap 3: Het nemen van ontwerpbeslissingen betreffende de ULDs en het OVV-netwerk 64

Stap 4: Het genereren van ideeën en nieuwe oplossingen 67

Stap 5: Beoordelen van ideeën en samenstellen van een concept 67

Stap 6: Uitwerken van het concept 72

Stap 7: Toetsing aan programma van eisen en wensen 75

4. Conclusies, verantwoording, en aanbevelingen 76

4.1 Resultaten en het behalen van de doelstellingen 76

4.2 Belangrijk voor de verdere uitwerking van het OVV-project 78

4.3 Bronnen afbeeldingen 79

4.4 Complete lijst van bronnen 79

1 Introductie

1.1 Voorwoord

Dit verslag is het eindresultaat van de bacheloropdracht van de opleiding Industrieel Ontwerpen aan de Universiteit Twente. Deze opdracht is uitgevoerd door Jelle Will in opdracht van het Platform Onbemande Vrachtvliegtuigen aan de universiteit. Het verslag bestaat uit twee delen: het deel dat u hier voor zich heeft is het hoofdverslag, het andere deel is een appendix waarin alle aanvullende informatie wordt gepresenteerd.

Het project is vanuit het Platform Onbemande VrachtVliegtuigen begeleid en richtinggegeven door Dr. J.M.G. Heerkens. De begeleiding vanuit Industrieel Ontwerpen is door Dr. Ir. H.J.M. Geijselaers gedaan.

Deze verslagen zijn de culminatie van de opgedane kennis gedurende de loop van de bacheloropdracht. De verslagen zijn bedoeld om deze kennis vast te leggen voor ontwerpers die met dit project verder zullen gaan. Voor hen moet het verslag een basis vormen voor de ontwikkeling van ULDs en een OVV-netwerk.

1.2 Probleemstelling

Binnen het Platform Onbemande Vrachtvliegtuigen (POV) wordt onderzoek gedaan naar de haalbaarheid en naar de implicaties van een netwerk van Onbemande VrachtVliegtuigen (OVVs). Het uiteindelijke doel is de mogelijke uitwerking en implementatie van een OVV-netwerk. Het OVV-netwerk moet een systeem worden dat voor particulieren en bedrijven lading kan verschepen. Dit idee bevindt zich echter nog in het begin van de onderzoeksfase, er is dan ook nog niets vastgelegd.

Het OVV-netwerk is een zeer complex systeem waar veel elementen met elkaar samen moeten werken en invloed op elkaar hebben. Daarom is het van belang dat het gehele systeem wordt geanalyseerd om te achterhalen welke belangen er zijn, welke beslissingen genomen moeten worden, en wat de invloed is van een bepaalde beslissing op het systeem.

Om uiteindelijk concepten te kunnen genereren voor onbemande vrachtvliegtuigen en de infrastructuur eromheen moet onderzoek worden gedaan naar de werking van het systeem en de betrokken elementen.

Dit verslag is een analyse van het OVV-netwerk vanuit de optiek van de ULDs (Unit Load Devices), dit zijn de vrachtcontainers en pallets die het transport van goederen zullen faciliteren.

Binnen dit verslag zal allereerst getracht worden de volgende vraag te beantwoorden “Wat is van belang bij het ontwerpen van ULDs voor een netwerk van onbemande vrachtvliegtuigen”. Daarnaast zal worden uitgewerkt welke problemen er optreden in een ULD-systeem en er zal worden uitgewerkt wat nodig is om een systeem gebaseerd op ULDs te laten functioneren.

1.3 Doelen van dit project

Het hoofddoel van dit project is verzamelen van kennis en ideeën betreffende het gebruik van ULDs binnen een OVV-netwerk. Binnen dit project is niet alleen getracht zoveel mogelijk informatie te vinden, maar ook om deze informatie in dit verslag te presenteren, zodat dit als basis kan dienen om verder mee te werken in de uitvoer van het project om een OVV-netwerk te ontwikkelen. Binnen dit verslag zullen een aantal relevante onderwerpen worden besproken, zodat deze kennis in het vervolgtraject beschikbaar is.

Om het ontwerpen van ULDs mogelijk te maken moet er allereerst naar de gebruikers worden gekeken. De wijze waarop de ULDs gebruikt worden en wat het belang van de actoren hierbij is, zijn de belangrijkste punten van onderzoek. Het eerste subdoel binnen dit project is dus het geven van een indicatie van het gebruik van de ULDs in een OVV-netwerk en het identificeren van belangen die de actoren hierbij hebben.

De belangen van de actoren moeten vertaald worden naar algemene wensen voor de ULD en het netwerk.

Ook moeten de extra wensen van de actoren gebruikt kunnen worden in de uitwerking van specifieke concepten.

Het tweede subdoel betreft het OVV-netwerk waarbinnen ULDs getransporteerd gaan worden. Er moet worden bepaald hoe dit het ontwerp de ULDs zal beïnvloeden: welke karakteristieken van het OVV-netwerk zijn het belangrijkste, welke aspecten van het OVV-netwerk zijn belangrijk bij het ontwikkelen van ULDs, wat is de invloed van het gebruik van onbemande vliegtuigen op de ULDs? Deze vragen moeten worden beantwoord om de ontwikkeling van ULDs en het OVV-netwerk mogelijk te maken.

Verder is een doel van het project het analyseren van de ULDs, er moet binnen het project basis kennis

aanwezig zijn betreffende standaard ULD-constructie en de verschillende mogelijkheden van ULDs. Er moet

gekeken worden naar de positieve en negatieve punten van ULDs. Op basis hiervan moeten ideeën gegenereerd kunnen worden voor de implementatie in het OVV-netwerk. Hierbij hoort ook een analyse van de functionaliteit van de ULDs, zodat tijdens het ontwikkel proces bekend is welke taken de ULDs moeten uitvoeren en welke additionele rollen mogelijk door de ULDs kunnen worden uitgevoerd.

Op basis van de hiervoor genoemde analyses moet een programma van eisen en wensen worden opgesteld. Dit programma van eisen en wensen moet gebruikt kunnen worden om het ontwerpproces te ondersteunen en om ideeën en concepten te kunnen toetsen.

De kennis die tijdens dit project is opgedaan wat betreft het ontwerpen van ULDs, randapparatuur, en het OVV zal worden uitgewerkt en gepresenteerd als ideeën. Deze ideeën worden in het verslag gepresenteerd en uitgelegd. Hierdoor kunnen de ideeën gebruikt worden voor het uitwerken van het OVV-netwerk. De ideeën zullen verder als basis moeten dienen voor het bedenken van verdere en meer gedetailleerde uitwerking.

Binnen dit project zal een stappenplan worden opgesteld dat de ontwerper in staat stelt om op basis van de hier gepresenteerde informatie een concept te ontwikkelen. Er zal een methode worden aangereikt op basis waarvan beslissingen in het ontwerp kunnen worden verantwoord en op basis waarvan beslissingen gemaakt kunnen worden. Er zal hierbij ook een proefconcept worden uitgewerkt om een indicatie te geven van de werking van het stappenplan.

Het project wordt afsluitend geëvalueerd. Hierbij is het van belang dat wordt gekeken naar de verdere uitwerking van de analyses en het ontwerp. Ook moeten punten die in dit verslag zijn gemist of die een verder, diepgaander, onderzoek vereisen worden genoemd, zodat deze tijdens latere stadia van het OVV- project als nog uitgevoerd kunnen worden.

1.4 Samenvatting

Binnen dit project is de problematiek rond het ontwerpen en optimaliseren van een op ULDs gebaseerd transportsysteem in een infrastructuur die gebruik maakt van onbemande vrachtvliegtuigen, geanalyseerd en uitgewerkt. Het gebruik van ULDs in een transportsysteem kan het transport van goederen veel efficiënter maken en wordt daarom veel toegepast in de luchtvaart. Er zijn echter ook veel problemen in het huidige ULD-systeem. Deze problemen moeten in het OVV-netwerk opgelost worden. Het ontwikkelen van een OVV-netwerk vereist efficiëntie en mogelijk automatisering, het ontwikkelen van een compatibel systeem van ULDs en randapparatuur is hierbij dan ook cruciaal.

Binnen dit project zijn analyses uitgevoerd op basis van een verkennend literatuuronderzoek. De aspecten van het OVV-netwerk die in dit verslag geanalyseerd worden zijn: de actoren, het OVV-netwerk, de OVVs, en de ULDs. De geanalyseerde onderwerpen zijn benaderd vanuit het perspectief van het ULD-design en leveren zo een bijdrage aan de ontwikkeling van het ULD-afhandelingssysteem. Daarnaast is in dit project een stappenplan opgesteld voor het ontwikkelen van ULDs en het OVV-netwerk, zodat ontwerpers op basis van dit verslag verder kunnen met het project.

Het resultaat van dit project is een uitgebreide analyse van het ULD-systeem binnen het OVV-netwerk. Dit verslag dient hierbij ook als bron voor informatie over het OVV-netwerk. Deze analyses zijn in dit verslag uitgewerkt zodat ze in combinatie met het stappenplan de ontwerper in staat stellen om onderbouwde ontwerpbeslissingen te kunnen maken. In dit project is verder ook een aantal ideeën en concepten uitgewerkt op basis van de kennis die is opgedaan. Deze ideeën en concepten zullen dienen als basis voor verdere uitwerking van de ULDs en het OVV-netwerk.

Het ontwikkelen van ULDs en het OVV-netwerk is zeer complex. Er moet bij het maken van conceptsystemen met veel aspecten rekening worden gehouden. Dit verslag levert een bijdrage aan het organiseren en sturen van het ontwikkelproces. Op basis van de uitwerking binnen dit verslag van is het mogelijk om een aantal realistische conceptrichtingen te ontwikkelen voor de ULDs en de systemen die het gebruik van de ULDs mogelijk moeten maken. Voor het verder ontwikkelen van het OVV-netwerk en de ULDs zijn uitgebreidere onderzoeken, analyses, en ontwerpen nodig.

1.5. Abstract

In the course of this project the complications surrounding the development and optimization of a ULD-

based transportation system which will make use of Unmanned Aerial Freighters (UAFs) have been

examined and expounded. The use of ULDs in the transportation of cargo is quite common in the airfreight

industry because it is known to increase efficiency, though there are some genuine concerns considering the usage of ULDs in the current cargo handling systems. In this project the solving of these problems will be paramount. The development of the UAF-network requires efficiency and the potential automation of parts of the system, the design of the ULDs and peripheral equipment will be crucial in this effort.

This result is achieved in this project by literature analyses of the systems involved. The facets of the UAF- network that will be examined in this project are: the stakeholders, the ULD handling systems, the UAFs, and the ULDs themselves. These features of the design will all be approached from the perspective of the usage of the ULDs, and will in this fashion contribute to the development of a ULD handling system. This report will also focus on the actual design process, by preposing a step-by-step program. This will aid the future designers in the conceptualization of new ideas and concepts.

The results of the project are a number of extensive analyses of the subsystems involved in the UAF- network and a information database for future designers to draw from. The information gathered in this report can be used in conjunction with the step-by-step program in the development of the systems and subsystems involved in the UAF-network to make logical and justifiable decisions. Parallel to this effort a number of ideas and concepts for the subsystems have been devised which in combination with the accumulated knowledge can serve as a starting point for upcoming development of the UAF project.

The development of ULDs and the ULD handling systems is an extensive and complex process. In the

design process a lot of factors have to be accounted for. This report and project help to structure the

development and design process. In this stage of the project it is possible to come up with some credible

ideas and concepts for the ULDs and processing systems. For the further development of the UAF-network

and the ULDs there should be further in-depth analyses and investigations, as well as additional creation of

ideas and concepts.

2 Vooronderzoek en analyse

In dit deel van het verslag worden de resultaten van de analysefase gepresenteerd. Het doel van de analysefase is het informeren van de lezer over de belangen die een rol spelen bij het ontwikkelen van ULDs en het systeem eromheen. De in de analyse besproken elementen hebben allemaal relevantie bij het uitwerken van concepten voor de ULDs en het OVV-netwerk. De elementen uit de analysefase komen dan ook terug in beslissingen in het stappenplan voor de ontwikkeling van de concepten.

De analysefase is in vier delen opgesplitst. De eerste sectie van dit hoofdstuk vormt een introductie in de plannen van het platform onbemande vrachtvliegtuigen. Hierin zal kort worden aangegeven waarom dit project relevant is en welke rol het speelt binnen het overkoepelend geheel. Ook zal hier een korte inleiding betreffende het OVV-netwerk, de ULD, en het OVV worden gegeven.

In het tweede gedeelte van dit hoofdstuk zullen de verschillende rollen, of actoren, in het OVV-netwerk worden geïntroduceerd. Dit zal de algemene, onderliggende, taakverdeling aangeven. Deze taakverdeling is gebaseerd op het huidige systeem en kan voor bepaalde OVV-netwerkconcepten worden gewijzigd. De actoren hebben allemaal bepaalde belangen in het netwerk, vandaar dat ook de voornaamste belangen zullen worden genoemd.

In het derde segment zal het ULD-verwerkingssysteem aan bod komen. Hierbij zullen verschillende aandachtspunten worden gedefinieerd die relevant zijn bij het ontwikkelen van het verwerkingssysteem en de integratie met de ULDs.

Het vierde deel van dit hoofdstuk gaat over de ULDs. Hierin zal worden uitgelegd hoe ULDs worden geconstrueerd en gebruikt en welke functionaliteiten de ULDs allemaal mogelijk moeten maken. Er wordt hier ook aandacht besteed aan bepaalde ontwerp beslissingen die relevant zijn voor het ontwikkelen van ULDs voor het OVV-netwerk.

Concluderend zullen de algemene eisen worden opgesteld die algemeen zijn voor zowel de ULDs als het OVV-netwerk. Ook wordt op basis van de actoranalyse een aantal algemene wensen gepresenteerd. Deze eisen en wensen zullen in een tabel worden gekoppeld aan de relevante gedeeltes van het ontwerp, zodat ze in het stappenplan voor het ontwikkelen van concepten toegepast kunnen worden.

2.1 Introductie in het OVV-netwerk en luchttransport

2.1.1 Introductie van het OVV-netwerk vanuit het concept van het POV

Het platform onbemande vrachtvliegtuigen is opgericht met het doel om een alternatieve vorm van vrachtvervoer te introduceren die het wegen- en spoornet kan ontlasten. Met de opkomst van de technologie om eenvoudig onbemande vliegtuigen van punt a naar punt b te laten vliegen, is de mogelijkheid ontstaan om hier gebruik van te maken in het goederentransport. Vliegtuigen hebben geen wegen of sporen nodig en hebben dus ook minder vertraging. Het transport via de lucht is ook vele malen sneller en heeft daarmee een extra voordeel. Het is dus de moeite waard om te kijken naar de opties van een netwerk van onbemande vrachtvliegtuigen.

Het gebruik van onbemande vliegtuigen heeft een aantal belangrijke voordelen boven het conventionele transport van goederen. Het POV heeft daarom besloten dat er verder onderzoek moet worden gedaan om te kijken of een dergelijk systeem haalbaar is en hoe deze voordelen gemaximaliseerd kunnen worden.

Binnen dit project zal dus vanuit het gebruik van ULDs binnen dit systeem getracht worden om de volgende voordelen te maximaliseren en uit te buiten:

• Voorzien in sneller transport van goederen

• Automatisering van transport

• Vermindering van operationele kosten ten opzichte van bestaand transport via de lucht

• Het ontlasten van het wegennet

• Geen verdere aanleg nodig van infrastructuur (verbreding wegen, etc.)

• Veel vraag naar vrachttransport

• Efficiency van onbemande vliegtuigen zowel qua ladingscapaciteit als brandstofverbruik

Door deze punten te optimaliseren binnen het OVV-netwerk zou een succesvol systeem ingevoerd kunnen worden. Er zijn echter ook veel problemen waar bij verdere uitwerking van het OVV-netwerk aan gewerkt moet worden. Deze problemen moeten opgelost of geminimaliseerd worden, twee voorbeelden:

• Hoge kosten per kilometer van luchttransport relatief tot andere vormen van transport

• Initiële investering in infrastructuur is hoog (aanschaf vliegvelden, vliegtuigen, extra apparatuur, etc.)

Binnen het OVV-netwerk bestaat een trend richting het automatiseren van het transportproces. Het is interessant om te kijken of dit in het ULD verwerkingssysteem kan worden doorgetrokken door te automatiseren, met als doel om het transport zo efficiënt, snel, en goedkoop mogelijk te laten gebeuren.

Het ontwerp van de ULD moet op deze wens inspelen en geïntegreerd kunnen worden met bepaalde geautomatiseerde systemen.

Het gebruik van ULDs bij vrachtvervoer via de lucht is eigenlijk standaard geworden. Hiervoor zijn goede redenen, aangezien dit het transport vele malen efficiënter maakt. Dit zal later in het verslag uitvoeriger worden besproken (pararaaf 2.3.1.1). Deze efficiëntie moet in het OVV-netwerk uitgebreid worden, de ULDs moeten een prominentere rol in het transportproces gaan spelen.

2.1.2 Wat zijn ULDs

De term ULD staat voor Unit Load Device, dit wil zeggen een voorwerp dat het transporteren van eenheidsladingen faciliteert. De term Unit Load, of eenheidslading, betekent een samengevoegde lading van een bepaalde grootte zodat deze standaard verpakt en getransporteerd kan worden.

ULD is een term die enkel wordt gebruikt in de luchtvaart om de containers en pallets aan te duiden die in vliegtuigen getransporteerd mogen worden. De containers en pallets die in de luchtvaart gebruikt worden zijn veel complexer dan de standaardversies. Dit heeft een aantal redenen:

• Lichtgewicht constructie, zoals alles in de luchtvaart

• Hogere veiligheidseisen en strenge regulering

• Integratie met vliegtuig en transportsystemen

ULDs hebben als primair doel het vastzetten van de lading zodat deze in het vliegtuig niet kan gaan bewegen en schade toebrengen aan de ULDs of het vliegtuig. Vaak is het hierbij de taak van de ULDs om de verschillende ladingen vast te zetten en te beschermen tegen de overige lading.

De vorm van ULDs is zo dat deze maximaal gebruik kan maken van de geboden ruimte in het laadruim van het vliegtuig, zodat er zo veel mogelijk lading vervoerd kan worden in de beschikbare ruimte. Er zijn dus ook verschillende typen ULDs voor verschillende vliegtuigen.

2.1.3 Wat zijn OVVs

De term OVV staat voor Onbemand VrachtVliegtuig, dit wil zeggen een vliegtuig dat gebruik maakt van een door de computer gestuurd systeem voor de besturing van het OVV. Dit systeem is onderdeel van een centraal netwerk dat alle OVVs in de gaten houdt en commando’s doorgeeft om ze naar hun bestemming te loodsen. De besturingssoftware van het vliegtuig bevindt zich in het OVV, deze zal de gegeven commando’s proberen uit te voeren. De reden hiervoor is dat het systeem zo snel kan reageren op de sensoren in het vliegtuig.

Binnen het kader van dit project is gekozen voor het gebruik van kleine OVVs. Dit is financieel mogelijk omdat de kosten van het opereren van een onbemand vliegtuig lager zijn waardoor minder vracht getransporteerd hoeft te worden om winst te kunnen maken. Deze eigenschap maakt ze zeer geschikt voor het transporteren van goederen omdat de vluchtfrequentie enorm omhoog kan wat leidt tot snellere levering.

Een voordeel van het gebruiken van OVVs is dat er geen mensen aanwezig hoeven zijn. Hierdoor is er geen cockpit, en dus meer ruimte voor vracht en er hoeft geen rekening gehouden te worden met druk, temperatuur, en luchtcompositie. De cabine hoeft dus niet onder druk te worden gehouden.

De onbemande vliegtuigen binnen dit project zijn niet gespecificeerd. De configuratie van het vliegtuig kan

binnen dit project worden bepaald, zodat deze aansluit bij de ULDs en het transport. In sectie 2.2.4 zullen

de belangrijkste punten worden genoemd die invloed hebben op de ULDs in verband met de OVVs en vice

versa.

2.2 Analyse van het transportnetwerk vanuit de actoren

Deze sectie geeft een inleiding in het opereren van het OVV-netwerk. Dit wordt gedaan door van de verschillende betrokken partijen, ook wel actoren genoemd, hun rol in het transportproces te beschrijven.

Deze indeling is niet absoluut, tijdens het ontwerpen van het systeem is het mogelijk dat bepaalde rollen samenvallen, bijvoorbeeld dat de expediteur vanuit het lokale vliegveld zal opereren. De indeling is vooral gemaakt omdat er duidelijke fases zijn in het transportproces, deze kunnen eenvoudig worden aangeduid door de naam van de actor. Deze termen zullen in de rest van het verslag worden gebruikt.

Naast de actoren die direct in contact staan met het transportnetwerk zijn er ook nog secundaire actoren te definiëren. Deze zullen aan het eind van de paragraaf kort genoemd worden, zodat de ontwerper op de hoogte is van hun rol en begrijpt dat deze partijen invloed hebben op het functioneren van het OVV-netwerk en met namen op het gebruik van ULDs.

Het tweede deel van deze sectie is een concurrentieanalyse van de overige transport vormen om de belangrijkste aspecten van het OVV netwerk te achterhalen. Deze focuspunten van het project zullen de aspecten zijn van het OVV-netwerk waar de meeste aandacht aan moet worden besteed om deze te optimaliseren.

2.2.1 Het OVV-netwerk, de belangen van de actoren in het transportproces

De opzet van het OVV-netwerk zal grotendeels gelijk zijn aan de opzet van het huidige transport systeem ¹ dat in afbeelding 1 is weergegeven. Dit systeem bestaat uit een verscheper, expediteur, grondpersoneel, en luchttransport en dient dan ook als uitgangspunt voor het concept van een OVV-netwerk dat wordt gebruikt binnen dit project. De taken die elke actor in het systeem vervult zullen grotendeels hetzelfde blijven hoe het OVV-netwerk ook georganiseerd wordt. Voor het gemak en de duidelijkheid zal binnen dit verslag ook hetzelfde systeem worden aangehouden als dat van het OVV-netwerk.

Bij elk van de actoren zal kort de taak van deze actor in het proces worden beschreven. Een uitgebreidere beschrijving van de taken van de actoren is in schriftelijke vorm in Appendix F en in schematische vorm te vinden in Appendix B. De belangrijkste functies van Appendix B zijn uitgeschreven in paragraaf 2.3.2.2.

Op basis van de rol van de actoren in het transport zijn ook belangen geïdentificeerd die zij hebben binnen het transportnetwerk en voor de ULDs. De belangen zijn opgesteld door te kijken naar vier belangrijke aspecten van het transport: kosten, veiligheid, snelheid, en de verleende service. De belangen staan in deze paragraaf heel kort genoemd, de belangen zijn in Appendix E verder omschreven. In de appendix kan worden opgezocht wat er bedoeld wordt met een bepaald belang en hoe dit invloed heeft op het ontwerp.

Er wordt hier niet gesuggereerd dat deze lijst compleet is. Voor het opstellen van een complete lijst van belangen moet bij de verschillende actoren onderzoek worden gedaan, dat hier niet is uitgevoerd. Deze lijst geeft een algemeen beeld van de motivaties van de actoren en de waarden die worden gehecht aan

Afbeelding. 1. IATA, 2010-2012 ULD Roadmap; het transport van goederen met ULDs

1 Appendix F. Gedetailleerde beschrijving van het huidige op ULDs gebaseerde transport systeem

bepaalde onderdelen van het ontwerp zodat hier tijdens het genereren van ideeën en opstellen van concepten rekening mee kan worden gehouden.

Voor het ontwerpen van ULDs en het systeem eromheen is ook een lijst gemaakt van de belangen gesorteerd op het specifieke element van het OVV-netwerk waar het betrekking op heeft. Deze lijst is te vinden in Appendix E.5.

2.2.1.1 Verscheper ²

De verscheper is de partij die een lading van A naar B wil laten transporteren. De mate van betrokkenheid bij het transport is afhankelijk van de hoeveelheid, en het type van de vracht. Een particulier die een pakketje wil laten versturen heeft een veel kleinere rol in het transport dan een bedrijf dat een set kostbare, op maat gemaakte, onderdelen van een machine wil transporteren. Een dergelijk bedrijf wil zelf kunnen bepalen hoe zijn lading vervoerd wordt en hoe deze wordt vastgezet. Om deze reden zal er ook hier onderscheid worden gemaakt tussen het versturen van een pakket en het zelf opbouwen van een ULD.

Particuliere verscheper - De verscheper heeft in deze situatie alleen contact met de expediteur die het transport van de goederen verder zal verzorgen. De verscheper wordt vaak gevraagd de lading te verpakken in een door de expediteur bepaalde verpakking, in veel gevallen zullen dit dozen zijn van specifieke afmetingen. Hierbij wordt ook vulmateriaal gebruikt om te voorkomen dat de lading binnen de doos beweegt. De lading wordt vervolgens afgeleverd bij een lokaal distributiekantoor of aan de deur afgehaald.

Verscheper opbouwen van ULD - Indien een bedrijf zijn lading zelf wil opbouwen voor het transport per vliegtuig wordt een vliegtuigpallet of -container bij de klant afgeleverd. Het kan ook dat de verscheper zelf een aantal ULDs heeft gekocht. Deze ULDs kunnen dan gebruikt worden om de lading op vast te zetten zodat deze in het vliegtuig vervoerd kan worden. De ULDs worden door de expediteur of door de vliegtuigmaatschappij die het transport gaat verzorgen bij de verscheper afgeleverd.

Het is, zeker bij een lokaal OVV-transportnetwerk, niet ondenkbaar dat een bedrijf dat veel gebruik maakt van dit transport een voorraad ULDs heeft. Dit betekent voor de verscheper dat opslag van ULDs ook belangrijk is.

De verscheper laadt de vracht zelf in de ULD en zet de lading vast. De verscheper is hier verantwoordelijk voor de ULD, deze mag niet beschadigen door gebruik. Als beschadiging optreedt kan de ULD worden afgekeurd in een later stadium van het transport. Ook moet de geladen ULD voldoen aan de eisen van ULD opbouw. ³ Vervolgens kan deze worden opgehaald door de expediteur of kan hij direct naar het lokale vliegveld worden gebracht door de verscheper zelf. Er zijn hier mogelijk opties om het voor de verscheper mogelijk te maken zelf in bestelbusjes of met pick-up trucks de ULDs te vervoeren.

Belangen van particulieren:

• Voorkomen schade aan lading

• Diefstalpreventie

• Snelle levering van vracht

• Minimaliseren van de kosten voor het transport

• Vervoeren verschillende ladingstypen en formaten

• Informatievoorziening - Tracking

- Leveringsdatum en tijd

Belangen van bedrijven:

• Belangen van particulieren

• Minimaliseren van vereiste training ULD opbouw

• Ergonomisch laadproces

• ULD mag tijdens gebruik geen schade ondervinden

- Procedures ingesloten bij ULD - Sterkere ULDs

- Makkelijker gebruik van de ULD

- ULD geeft zelf correcte wijze van gebruik aan

• Beperken van aanschaf randapparatuur

• ULDs moeten efficiënt opgeslagen kunnen worden

• Zelf ULDs transporteren via de weg

• Veel verschillende maten ULDs

2 Appendix E.1. Uitgewerkt overzicht belangen van de verscheper

3 Appendix G. Samenvatting van IATA procedures: 1. Opslag - 2. Controle - 3. Opbouw - 4. Transport

2.2.1.2 Expediteur vertrek ⁴

De expediteur is de tussenpersoon tussen de klant, de verscheper, en de luchtvaartmaatschappij en het vliegveld. De expediteur vervult een aantal belangrijke taken die voor het massatransport van goederen noodzakelijk zijn en het een stuk efficiënter kunnen maken. Van de taken die de expediteur uitvoert is een groot deel directe interactie met ULDs. De kosten die een expediteur maakt zijn dus ook direct afhankelijk van hoe goed de ULDs functioneren. Daarom is het belangrijk te kijken naar de belangen die de expediteur hecht aan bepaalde eigenschappen van de ULD en het netwerk.

De taken waar de expediteur verantwoordelijk voor is in het transport zijn heel algemeen genomen:

• Intern transporteren van ULDs in grote aantallen

• Registreren en en inchecken van ULDs

• Vastleggen informatie over lading, opbouw, bestemming, etc.

• Transport van geladen, ongeladen, en beschadigde ULDs via de weg.

• Controleren van ULDs en de opbouw van de lading

• Laden van ULDs

• Opslag van ULDs

De expediteur ontvangt van de klant of pakketten of een geladen ULD. In het geval van een geladen ULD zal deze nog worden gecontroleerd en vervolgens getransporteerd naar het vliegveld. Als het losse pakketten zijn worden deze gesorteerd op bestemming en geregistreerd. Op basis van deze informatie en de informatie van andere distributiecentra worden ULDs opgebouwd. Een geschikte ULD wordt geselecteerd en uit opslag gehaald. Deze wordt neergezet, gecontroleerd, opgebouwd en opnieuw gecontroleerd. Deze ULDs worden ingeladen en naar het vliegveld getransporteerd.

2.2.1.3 Grondpersoneel en vliegveld vertrek ⁵

Het grondpersoneel is verantwoordelijk voor de afhandeling van de vracht vanaf het moment dat deze op het vliegveld wordt uitgeladen uit de vrachtwagens van de expediteur tot aan het moment dat hij in het vliegtuig worden geladen. In dit verslag zal alles wat in het laadruim van het vliegtuig gebeurt onder het luchttransport vallen, omdat dit allemaal te maken heeft met het ontwerp van het laadruim en niet meer met het transporteren van de ULDs.

Op het vliegveld vindt veel diefstal van goederen plaats. Dit gebeurt met name gedurende de periode dat de ULDs staan opgeslagen om getransporteerd te worden.

Belangen van de expediteur:

• Initiële kosten minimaliseren - Aanschafkosten per ULDs - Aantal benodigde ULDs

- Volume en maximum payload per ULD - Aanschaf noodzakelijk materiaal

(netten, straps, etc.)

- Aanschaf randapparatuur (slave pallets, vorkheftrucks, etc.)

- Kosten software

• Operationele kosten minimaliseren - Reparaties

- Transport - Laadproces - Opslag - Personeel - Diefstal - etc.

• ULDs mogen niet beschadigd raken - Handleidingen

- Sterkere ULD

- Vervangbare onderdelen - Quick-fix oplossingen

• Detectie van beschadigde ULDs

• Trackingsysteem voor ULDs en vracht - Altijd voldoende ULDs

- Efficiënter transport - Combineren van ladingen - Tag-systeem

- Scannen en registreren

• Veiligheid van lading garanderen - ULDs beschermen de lading - Afsluitbaar

- Zendertjes in pakketten

• Efficiëntere ULDs

- Meer payload per ULD (minder verpakkingsmateriaal)

- Minder gewicht

- Minder “dode ruimte” in vliegtuig

• Efficiënt transport via weg - Meer ULDs per vrachtwagen - Lege ULDs

- Laden gaat sneller

• Automatiseren (deel)systemen

4 Appendix E.2. Uitgewerkt overzicht belangen van de expediteur

5 Appendix E.3. Uitgewerkt overzicht belangen van het grondpersoneel en de afhandeling op het vliegveld

De hoofdtaken die het grondpersoneel in het transport vervult zijn:

• Registreren en inchecken van ULDs

• Controleren van de ULDs en lading

• Geordend vervoeren van grote aantallen ULDs

• Gestructureerd opslaan van ULDs

• Transport van ULDs naar het OVV

De expediteur levert de ULD af bij het vliegveld per vrachtwagen. De ULDs worden uit de vrachtwagen gerold en vervolgend ingecheckt, geregistreerd, en gecontroleerd door het personeel van het vliegveld en de luchtvaartmaatschappij. De ULDs worden intern getransporteerd naar een tijdelijke opslag voor geladen ULDs. Ook vindt hier een controle van de lading plaats en indien nodig een grondiger onderzoek van de douane. Als een vliegtuig klaargemaakt wordt voor vertrek zullen de ULDs die getransporteerd gaan worden uit opslag worden gehaald en naar het vliegtuig verplaatst. Vervolgens worden ze voor een laatste keer gecontroleerd alvorens in het vliegtuig te worden geplaatst.

2.2.1.4 De Luchtvaartmaatschappij ⁶

Binnen dit verslag wordt de luchtvaartmaatschappij gezien als de partij die enkel en alleen over het daadwerkelijke transport van de ULDs in het laadruim van OVV gaat. In de echte situatie is het goed denkbaar dat de expediteur, het grondpersoneel en de luchtvaartmaatschappij allemaal van één transportbedrijf zijn. Het is hier echter handig om het gehele proces op te splitsen in kleinere delen. De luchtvaartmaatschappij beheert het laadruim en het OVV. Zij verzorgen het transport van de goederen over de lange afstand, waarna ze de lading weer overdragen aan het grondpersoneel.

De taken die de luchtvaartmaatschappij heeft zijn:

• Plaatsen en vastzetten van de ULDs

• De ULDs op hun plaats houden tijdens de vlucht

• Veilig transporteren van de lading

De ULDs worden op één of andere manier aangeleverd aan het laadruim van het OVV. Deze moeten vanaf dat moment echter nog naar de goede plaats in het vliegtuig worden getransporteerd. Als de ULD op de goede plek in het laadruim is aangekomen moet deze worden vastgezet, zodat hij tijdens de vlucht niet kan

Belangen van het grondpersoneel:

• Initiële kosten minimaliseren

- Systeem voor het afhandelen van ULDs - Opslagrekken en systeem geladen ULD - Scan- en registratieapparatuur en

software

- Laadsysteem voor vliegtuig - Transport naar vliegtuig - Laadruimte vliegtuig

• Operationele kosten minimaliseren - Opslag

- Personeel - Diefstal

- Transportsysteem onderhoud - Doorstroomtijd ULDs

- Software onderhoud - Laden van vliegtuigen - etc.

• Schade voorkomen aan lading en ULDs - Materiaal gebruik

- ULD bescherming - Veilig handelingssysteem

• Detectie van beschadigde ULDs

• Schade aan apparatuur en systeem voorkomen

• Trackingsysteem voor ULDs en vracht - Altijd voldoende ULDs

- Efficiënter transport - Combineren van ladingen - Tag-systeem

- Scannen en registreren

• Vermindering aantal ULDs op vliegveld

• Alle lading kunnen controleren

• Rekening houden met verschillende hoeveelheden vracht

• Minimaliseren van de turnaround-time en doorstroomtijd

• Automatiseren:

- Transport - Opslag

- Selectie van ULDs voor transport - Scannen

- Inchecken

- Controleren lading

6 Appendix E.4. Uitgewerkt overzicht belangen van de luchtvaartmaatschappij

bewegen. Tijdens de vlucht moeten de ULDs en het laadruim de krachten ten gevolge van de versnellingen van het vliegtuig ⁷ aankunnen. Na het landen worden de ULDs losgemaakt en uit het laadruim verplaatst.

2.2.1.5 Grondpersoneel en vliegveld aankomst

Na het transport van de goederen door de luchtvaartmaatschappij is het grondpersoneel op het ontvangende vliegveld verantwoordelijk voor het uitladen van de lading en de ULDs. De ULDs worden vervolgens allemaal ingecheckt, geregistreerd, en gecontroleerd op schade zodat ze veilig getransporteerd kunnen worden. Het grondpersoneel en het verwerkingssysteem moet van elke ULD informatie hebben over het vervolg traject, waar deze ULD heen moet, zodat hij bij de correcte expediteur terecht komt. De ULDs worden opgeslagen en vervolgens als ze worden opgehaald klaargemaakt voor transport.

De belangen van het grondpersoneel komen overeen met de belangen bij het vertrek.

2.2.1.6 Expediteur aankomst

De expediteur aan de aankomstkant is verantwoordelijk voor het wegtransport van de de ULDs. Deze worden voor het district van de expediteur afgehaald op het lokale vliegveld. Als het om shipper-build ULDs gaat worden de ULDs vervoerd naar de verschepers. De ULDs waar goederen voor particulieren inzitten worden uitgeladen, gecontroleerd en opgeslagen, waarna ze weer klaar zijn voor gebruik. De ULDs kunnen ook weer terug naar het vliegveld als ze op een andere lokatie meer nodig zijn. De goederen die uit de ULDs zijn geladen worden in busjes naar de klant getransporteerd.

De belangen van de expediteur komen overeen met de belangen die al bij het vertrek zijn gedefinieerd.

2.2.1.7 Ontvanger

De particuliere ontvangers krijgen hun pakketten thuis afgeleverd of ze kunnen ze afhalen. Shipper-build ULDs worden afgeleverd bij de klant waarna deze zelf de ULDs uitpakt. De ULDs moeten ook worden gecontroleerd alvorens opgeslagen te worden of teruggetransporteerd te worden naar de expediteur of het vliegveld.

De taken en belangen van de ontvanger komen grotendeels overeen met die van de verscheper.

Belangen van de luchtvaartmaatschappij:

• Initiële kosten minimaliseren - Aanschaf ULD (indien eigenaar) - Ontwerp laadruim

- Bevestiging ULDs - Verplaatsten ULDs - Type cabine

- Veiligheidsmaatregelen

• Operationele kosten minimaliseren:

- Kosten vliegveld - In- en uitladen - Tanken

- Aerodynamica laadruim

- Gewicht ULDs (€33,- per kilo per jaar) - Drukcabine

- Optimaliseren grootte vliegtuig (zie uitleg in appendix)

- Reparaties - Onderhoud

- Transport speciale vracht - Schade ULDs/lading

• Weinig payload voor winst

• Maximaliseren van payload in ruim

• Schade voorkomen aan ULD, laadruim, en OVV:

- Bevestiging ULDs - (Ver)plaatsen ULDs - Laden ULDs

• ULDs vervullen extra functie in OVV:

- Constructief - Veiligheid - Isolerend - Bevestiging - Demping - etc.

• Minimaliseren van de turnaround-time

• Maximaliseren ladingsgehalte

• Elke ULD moet individueel in- en uitgeladen kunnen worden

• Beperken aanpassingen aan laadruim t.b.v.

vracht

7 Appendix A.3. Versnellingen van het OVVs

2.2.1.8 Reparatiedienst

De belangen van de reparatiediensten zullen we voor dit project niet behandelen vanuit hun eigen optiek. Zij willen namelijk zoveel mogelijk ULDs repareren. Dit is echter strijdig met het doel van het gehele OVV- netwerk. Daarom zal de reparatiedienst worden benaderd vanuit het algemeen belang van het OVV- netwerk.

De reparatiedienst ontvangt van alle partijen in het netwerk beschadigde ULDs, hierbij is van belang dat:

• Reparatie duur zo kort mogelijk: beschadigde ULDs kosten geld in opslag en onderhoud terwijl ze niets opbrengen.

• Uitwisselen van beschadigde onderdelen: constructie van ULDs moet uit losse, makkelijk te vervangen onderdelen bestaan.

• Lokale reparaties: vervangen van onderdelen kan door gecertificeerd personeel bij b.v. de expediteur worden gedaan.

• Schadedetectie: schade aan ULDs moet makkelijk te zien zijn. Inschatten van de hoeveelheid en ernst van de schade moet makkelijk zijn.

• Onderdelen die vaak beschadigd raken moeten eenvoudig en goedkoop vervangen kunnen worden:

eventuele mechanismes en elektronica in de ULDs moet niet beschadigen. Het frame of panelen van een container daarentegen zijn makkelijker en goedkoper te vervangen.

• Snelle reparaties: demonteren van ULDs gaat snel en zonder extra schade toe te brengen.

2.2.1.9 Productie van ULDs, apparatuur, systemen en OVVs

Net als de reparatie diensten willen de producenten van ULDs, apparatuur, transport- of computersystemen, en het OVVs zo veel mogelijk aan de productie verdienen. Omdat wij willen ontwerpen voor een optimaal systeem van transport zullen we de belangen van deze partijen ook benaderen vanuit het oogpunt van het OVV netwerk.

De belangen van de producenten zijn dan:

• “Massa productie”: opzet van productielijnen voor alle producten verlagen de kosten; alleen mogelijk met grote aantallen.

• Minimaliseren productiekosten: voor ULDs, apparatuur, systemen, en OVVs.

- materiaalkosten - productieproces - benodigde energie - etc.

• Duurzaamheid: ULDs en randapparatuur moeten duurzaam zijn, zodat de kosten voor het recyclen of afdanken van de ULDs geminimaliseerd kunnen worden.

2.2.1.10 Externe belanghebbende

De externe actoren zijn partijen die niet direct zijn betrokken bij fabricage, onderhoud, of het gebruik van de ULDs en het OVV-netwerk, maar er wel door worden beïnvloed of het OVV-netwerk beïnvloeden. Binnen deze paragraaf zullen de overheid, douane, veiligheidsinstanties, en de maatschappij kort worden genoemd en zal worden besproken welke rol ze hebben in relatie tot het OVV-netwerk. Er zal echter niet verder op worden ingegaan, aangezien hun rol in dit stadium van het project weinig invloed zal hebben. Bij implementatie zal veel uitgebreider gekeken moeten worden naar de belangen van deze partijen. Bij het ontwerpen moet men zich wel bewust zijn van belangen vanuit deze hoek.

Overheid

Het eerste probleem met overheden is dat de regelgeving en hun instelling ten opzichte van dit soort projecten sterk zal verschillen. Dit maakt het lastig om een goede algemene indicatie te geven van hoe open ze zullen staan voor de invoer van een OVV-netwerk. De exacte uitwerking van de belangen zal hier dan ook niet gebeuren, omdat er geen bestaand beleid of regelgeving is speciaal voor OVVs, en omdat het in deze fase van het project te veel in detail zal treden. De belangrijkste punten zullen hier voor later onderzoek wel worden genoemd.

Mogelijke belangen van overheden in het OVV-project:

• Veiligheid

• Overlast

• Milieu

• Constructie van vliegvelden

• Lokale infrastructuur

• Handel

• Ontlasten wegennet

Het grootste belang van de overheid is de veiligheid van zijn burgers. Het gebruik van OVVs is geheel nieuw, het is dus voor het OVV-netwerk belangrijk dat het systeem kan bewijzen dat het geen gevaar vormt.

Het opstellen van dit soort regels wordt gedaan door veiligheidsinstanties zoals EASA in Europa of de FAA in de V.S.Ten aanzien van ULDs bestaat er reeds regelgeving, maar omdat het hier om een OVV-netwerk gaat worden de regels mogelijk anders doordat het gebruik van OVVs extra risico’s met zich meebrengt.

Er zullen echter ook aspecten zijn die door lokale overheden worden geregeld: geluidsoverlast, milieu, transport via de weg, etc. Deze regels moeten worden gevolgd, want hebben namelijk invloed waar de lokale vliegvelden gebouwd mogen worden. Dit heeft op zijn beurt invloed op de significantie die moet worden gegeven aan het transport van ULDs via de weg. Een ander voorbeeld is het verschillende maximale gewicht per as van vrachtwagens. De ULDs en het netwerk moeten op dit soort factoren inspelen.

Het aanleggen van infrastructuur is ook een belangrijke taak van overheden. Het ontwikkelen van een OVV- netwerk zou bijvoorbeeld wegen kunnen ontlasten.

De invoer van een OVV-netwerk moet voor overheden een stimulans zijn voor de economie, het moet de handel stimuleren, niet remmen, en het liefst leisen tot het creëren van banen, in ontwikkeling, constructie, of binnen het OVV-netwerk.

Douane

De ULDs moeten op vliegvelden gecontroleerd kunnen worden door de douane. In veel gevallen worden ULDs geopend en de lading bekeken b.v. om te controleren of er niets gesmokkeld wordt in de ULDs. De ULDs moeten het mogelijk maken dat ze gecontroleerd kunnen worden. Dit wordt verder behandeld in paragraaf 2.2.3.5.

Veiligheidsinstanties

Veiligheidsinstanties vervullen twee belangrijke taken in de luchtvaart. Allereerst maken zij de regels waar alle in de luchtvaart gebruikte producten aan moeten voldoen en ten tweede moeten zij alle producten certificeren zodat ze gebruikt mogen worden.

Bij het ontwikkelen van de ULDs kan worden gekeken naar de standaard regelgeving voor ULDs. Deze zal mogelijk anders zijn voor OVVs. Verder moet uiteindelijk de ULD natuurlijk worden gecertificeerd.

Maatschappij

De maatschappij staat mogelijk in eerste instantie negatief tegenover het feit dat een groot aantal onbemande vliegtuigen elke dag over hun heen vliegen. De veiligheid van het systeem is voor de mensen in de samenleving erg belangrijk. Er moet dus gewerkt worden aan de acceptatie van dit soort projecten.

2.2.2 Concurrentiepositie van het OVV-netwerk binnen het globale transport van goederen

In dit gedeelte van de analyse zal worden gekeken naar de belangrijkste eigenschappen van verschillende vormen van transport, deze zullen worden vergeleken met het OVV-netwerk. Op deze manier kan worden achterhaald waar de grootste voordelen van dit systeem liggen. Dit maakt het mogelijk dat hierop kan worden ingespeeld in het ontwerpproces. Er zal binnen deze sectie ook worden besproken welke aspecten van het OVV-netwerk hierbij een belangrijke rol zullen spelen.

2.2.2.1 Bepalen van de belangrijkste eigenschappen van het OVV-netwerk

Er zal hier worden aangenomen dat de meeste vluchten van OVVs zullen plaatsvinden tussen locaties die 500 tot 8.000 kilometer van elkaar verwijderd liggen. ⁸ Dit betekent dat OVVs met transport via de trein, weg, lucht, en water zullen moeten concurreren. Verder zal worden aangenomen dat OVVs een capaciteit hebben

8 Appendix A.1. verdieping over het bereik van het OVVs, verantwoording keuzes, en invloed op ULD-design

die tussen de 5.000 en 20.000 kg ligt. ⁹ Dit komt overeen met een vrachtwagen. De gemiddelde snelheid van het transport zal rond de 400 kilometer per uur liggen als turboprops worden gebruikt en wat hoger, richting de 900, voor jets. Hier zal worden gekozen voor turboprops, aangezien deze op lagere hoogtes, dus bij kortere vluchten, beter presteren.

In tabel 1 zijn deze aspecten per vorm van transport uitgezet. Deze gegevens zijn bedoeld om een vergelijking te kunnen maken met de eigenschappen van het transport via OVVs. De data zijn niet exact, voor verdere berekeningen van de kosten van het transport zullen andere cijfers gevonden moeten worden. ¹⁰ Dit zal voor het OVV-netwerk nog moeten worden uitgezocht, voor deze tabel is een schatting gemaakt van 0,20 met een afwijking van 0,1. Een hogere accuratesse kan op dit moment niet worden gegeven.

Trein Boot Vrachtwagen Vliegtuig

(huidig)

OVV

(indicatie) gem. Snelheid

(km/u) 65 26 75 900 400

kosten €/(ton*km) 0,0124 0,0035 0,125 0,292 0,20±0,1

maximaal

laadvermogen (ton) >500 >10.000 22 100 5-20

Bereik (km en beperkende factor)

∞ rails

∞

water ∞ 6.000-15.000

vliegvelden

2.000-8.000 vliegvelden

Trein

Het OVV-netwerk is in vergelijking met de trein met name in het voordeel voor wat betreft de snelheid. Het transport van goederen via het spoor gaat traag. Dit komt doordat de treinen vaak stilstaan, moeten wachten en omdat delen losgekoppeld moeten worden voor transport naar verschillende locaties.

Het OVV-netwerk heeft in het bereik mogelijk ook een voordeel: Allereerst zijn rails nodig voor het transport met treinen, dit beperkt de vrijheid. OVVs hebben vliegvelden nodig, dit is echter minder een obstakel.

Verder is het aantal stations waar goederen treinen uitgeladen worden beperkt.

Wat kosten en het laadvermogen betreft heeft de trein echter wel een voordeel. Kosten van transport via het spoor zijn zeer laag door de grote hoeveelheden vracht en de lage kosten van het systeem.

Boot

Het voordeel dat OVVs over de boot hebben is het bereik, doordat ze in het binnenland goederen kunnen afleveren en de snelheid. De snelheid van de OVVs is hier het belangrijkste punt. Het verschepen van goederen in boten kan soms meerdere dagen duren voordat deze aankomt. De goederen moeten vervolgens ook nog over worden geladen voor landtransport over soms grote afstanden, wat verdere kosten met zich meebrengt.

De boot is echter in het voordeel qua laadcapaciteit en kosten van het transport. De boot is zeer efficiënt qua kosten door de gigantische ladingen die vervoerd kunnen worden.

Vrachtwagen

De gemiddelde transportsnelheid van OVVs ligt hoger dan die van vrachtwagens. De snelheid van vrachtwagens is sterk afhankelijk van de kwaliteit van het lokale wegennet. Verder wordt de snelheid van het wegtransport beperkt door de hoeveelheid weggebruikers in een gebied. Filevorming en drukte kunnen het transport verder vertragen. Een ander probleem dat wegtransport kan hebben is zeer gebrekkige infrastructuur. OVVs hebben deze problemen niet, zo lang ze kunnen landen kunnen ze overal heen, en de snelheid is zeer constant.

Tabel 1. Snelheid, kosten, laadvermogen, en bereik van verschillende vormen van transport

9 Appendix A.2. verdieping over het laadvermogen van OVV’s , verantwoording keuzes. en invloed op ULD-design

10 Kosten per ton per kilometer: Business Logistics Management, 4th Edition, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, http://

people.hofstra.edu/geotrans/eng/ch3en/conc3en/modaltransportcosttonmile.html

Qua kosten en maximaal laadvermogen benadert het OVV de vrachtwagen. De vrachtwagen is hierbij waarschijnlijk iets in het voordeel.

Het bereik van vrachtwagens is zeer groot. Een vrachtwagen kan overal komen. Dit is het grootste voordeel van transport via de weg. De goederen kunnen bij mensen of bedrijven aan de deur worden gebracht. De andere modi van transport voorzien hier allemaal niet in, ook de OVV niet. Dit betekent dat er altijd vrachtwagens zullen opereren binnen het OVV netwerk.

Vliegtuig

De gemiddelde vliegsnelheid van de huidige vrachtvliegtuigen ligt hoger dan die van OVVs. Dit zou deels goedgemaakt kunnen worden doordat de OVV op kortere stukken vliegen waar een snellere turnaround- time een hoop goed kan maken. Op de langere afstanden zullen de huidige vrachtvliegtuigen een aanzienlijk voordeel behouden.

De kosten van het transport van goederen in OVV’s zou lager kunnen zijn dan het transport in gewone vrachtvliegtuigen. Door te maken kosten voor de aanleg van de infrastructuur (vliegvelden, hangars, terminals) en de kosten van de OVVs en ULDs zullen de kosten mogelijk initieel hoger zijn.

De ladingscapaciteit van standaardvrachtvliegtuigen is veel hoger. Het voordeel voor OVVs is dat de kleinere capaciteit tot een hogere vluchtfrequentie leidt en dus ook de levertijd van goederen versneld.

Het absolute bereik van OVVs is kleiner dan dat van vrachtvliegtuigen, maar er zijn veel meer lokale vliegvelden waar OVVs kunnen landen, wat maakt dat de OVVs vracht veel dichter bij de eindbestemming kunnen afleveren.

2.2.2.2 Belangrijkste karakteristieken OVV-netwerk en de implicaties voor de ULDs

Uit de vergelijking van het OVV-netwerk met de concurrerende vormen van transport blijkt een aantal dingen die van belang zijn voor het ontwerpen van de ULDs voor de OVVs. Allereerst wordt de conclusie getrokken dat de snelheid van het bezorgen van de lading en een hoge vluchtfrequentie het belangrijkste voordeel is. Ten tweede vormt het bezorgen van lading op lokale vliegvelden een zeer sterk punt van het OVV-netwerk. Dit vermindert de afstanden die afgelegd moeten worden door lokale transporteurs (vaak in vrachtwagen) ten opzichte van het transport vanaf havens, grote vliegvelden of vrachtstations.

Voor het ontwerp van de ULDs betekent dit dat:

• Snelheid laden ULDs in OVV: Het laden van de ULDs in de OVV moet zo snel mogelijk zodat de tijd dat een vliegtuig stil staat geminimaliseerd wordt. Het vliegtuig kan zo sneller weer andere ULDs gaan vervoeren en de ULDs die ingeladen worden hoeven minder lang te wachten. De methode van laden en de wijze waarop de ULDs worden vastgezet hebben invloed op de snelheid van het laadproces.

• Regeling intern transport: Het intern transport op vliegvelden moet goed geregeld zijn. De juiste ULDs moeten altijd klaarstaan voordat een vliegtuig geladen gaat worden. Alle ULDs moeten dus

geregistreerd kunnen worden zodat een computersysteem bijvoorbeeld kan bepalen wanneer een bepaalde ULD opgehaald moet worden.

• Snelheid intern transport: De ULDs moeten sneller worden afgehandeld op vliegvelden zodat de tijd tussen ontvangst en vertrek verkort wordt. Hierbij speelt de snelheid van het transportsysteem een rol maar ook alle controles die uitgevoerd moeten worden.

• Opslag geladen ULDs: Doordat de doorvoersnelheid verhoogd wordt op vliegvelden zullen er op elk moment minder geladen ULDs opgeslagen zijn. Het wordt minder belangrijk dat geladen ULDs efficiënt opgeslagen moeten kunnen worden.

• Laden van ULDs: De tijd dat goederen moeten wachten voordat ze in ULDs geladen worden moet worden verminderd. Dit kan door de ULDs sneller laadbaar te maken.

• Volume van de ULDs: De tijd die het duurt voordat een ULD de expediteur verlaat is afhankelijk van de tijd die het kost om hem te vullen. Voor lokale vliegvelden kan dit heel lang duren. Daarom is het handig als er kleine ULDs zijn die sneller vol zitten en vervolgens overgeladen kunnen worden na het transport van de ene OVV naar de andere. Een andere optie is om ladingen voor verschillende

bestemmingen samen te voegen in één ULD en dan op een ander, groter, distributiecentrum de lading weer te scheiden (hub-and-spoke systeem).

• Inladen van ULDs in vrachtwagens: De laadtijd van vrachtwagens heeft invloed op hoeveel ULDs er per tijdseenheid getransporteerd kunnen worden.

• Transport per vrachtwagen: De ULDs moeten niet hoeven wachten op transport. Om dit met zo min

mogelijk vrachtwagens te bereiken is het belangrijk dat er zoveel mogelijk ULDs in een vrachtwagen

geladen kunnen worden

2.2.3 Punten van aandacht bij het OVV-netwerk en ULD-verwerkingssysteem

Het uitwerken van het OVV-netwerk en het verwerkingssysteem voor ULDs vereist dat de ontwerper op de hoogte is van een aantal belangrijke punten. Deze punten zullen belangrijk zijn bij het maken van bepaalde beslissingen en zullen dus ook terug komen in het stappenplan in hoofdstuk 4. Ook zullen ze gedeeltelijk de basis vormen voor het maken van beslissingen voor bepaalde ideeën of concepten.

De punten die in deze paragraaf behandeld zullen worden zijn: de mate van integratie en functionaliteit van de ULDs in het verwerkingssysteem, het stapelen van ULDs, het automatiseren van het verwerkingssysteem, de registratie en tracking van ULDs, en de veiligheid van ULDs en lading in het systeem.

2.2.3.1 Relaties tussen kosten, functionaliteit, en het aantal ULDs

Tijdens het genereren van ideeën en het ontwikkelen van concepten voor het ULD-verwerkingssysteem moet de ontwerper op de hoogte zijn van een aantal effecten die het toekennen van functionaliteit aan de ULD heeft. Binnen deze paragraaf zullen de algemene relaties worden aangegeven, en welke gevolgen deze beslissingen kunnen hebben op het resulterende systeem. De verbanden die hier worden genoemd zijn algemeen omschreven en zullen afhankelijk zijn van de situatie en van de ideeën en concepten. De exacte verbanden zijn onbekend en sterk afhankelijk van de situatie, maar het is belangrijk dat tijdens het bedenken van ideeën aandacht wordt besteed aan deze algemene relaties.

De term functionaliteit wordt hier gebruikt om alle veranderingen aan ULDs aan te duiden die de omgang met de ULD vergemakkelijken of verbeteren, of aanpassingen die de ULDs en lading beschermen tegen schade. Een voorbeeld is het tilbaar maken van ULDs met vorkheftrucks. Hiervoor moet de ULD worden aangepast en krijgt hij een extra functionaliteit. Een ander voorbeeld is het steviger of sterker maken van de ULDs.

De aanschafkosten van de ULDs zijn direct verbonden met de productiekosten van de ULDs. De productiekosten worden bepaald door de functionaliteit die in de ULD verwerkt moet worden, de manier waarop deze functionaliteit wordt geïmplementeerd, en de gebruikte materialen. Hoe meer functionaliteit geïmplementeerd wordt in de ULDs, hoe hoger de productiekosten van de ULDs zullen zijn (geïllustreerd links in afbeelding 2).

Een dergelijk verband is vrij logisch. De conclusie die eruit getrokken moet worden is dat het implementeren van een bepaalde functie in de ULD zich terug moet verdienen in het gebruik. Het terugverdienen van de kosten kan op twee manieren: door het verlagen van het aantal benodigde ULDs of door het verminderen van de operationele kosten die gemoeid zijn met de ULDs.

Het verminderen van het benodigd aantal ULDs kan bereikt worden door het gebruik van ULDs te limiteren tot vliegvelden. Alle vracht uit een regio wordt verzameld op vliegvelden en daar gesorteerd. Er is op dat vliegveld altijd maar 1 set lege ULDs. Deze ULDs worden geladen met de goederen voor de volgende vlucht. Deze kunnen dan worden omgewisseld met de ULDS op het OVV. De OVV wordt uitgeladen en kan direct worden geladen met de gereedstaande ULDs voor de volgende vlucht.

Functionaliteit van de ULDs

A anschafkost en

Functionaliteit van de ULDs

Oper ationele kost en

Afbeelding 2. Indicatie van verbanden tussen verschillende karakteristieken van de ULDs en het OVV-netwerk